Разработка проекта экспресс лаборатории химического состава и металлографического контроля металлов и сплавов в составе машиностроительного предприятия

Введение 3
1 Обзор литературы по проблеме 7
1.1 Химический анализ 7
1.2 Металлографический контроль 17
1.3 Спектральный метод 22
2 Методы исследования продукции машиностроительных 28
предприятий
2.1 Химический анализ 31
2.2 Металлографический контроль 32
2.3 Спектральный метод 36
3 Разработка проекта лаборатории 40
3.1 Химический анализ 41
3.2 Металлографический контроль 48
3.3 Спектральный метод 54
3.4 Требования к помещениям лаборатории 55
3.5 Требования к лабораторной мебели 57
3.6 Требования охраны труда, промышленной и пожарной 59
безопасности
Заключение 61
Список использованных источников 62
ПРИЛОЖЕНИЕ
Купить

Одним из основных направлений развития машиностроения является повышение качества продукции, что позволяет удовлетворить потребности в продукции при меньших объемах производства. И, тем не менее, потребность
страны в изделиях машиностроения возрастает с каждым днем. Большие обороты набирает также экспорт металлургической продукции.
При покупке различных изделий, потребитель, прежде всего, обращает
внимание на качество материала. От этого зависят его технические характеристики и срок эксплуатации.
Постоянное повышение требований, предъявляемых к качеству металлов
разных групп и классов, вызывает необходимость применением комплексной
системы контроля качества продукции. По этой причине выпускаемая продукция проходит комплексную проверку в заводской лаборатории по многим видам контроля.
Химический состав вещества – важнейшая характеристика используемых
человечеством материалов. Без его точного знания невозможно со скольконибудь удовлетворительной точностью спланировать технологические процессы в промышленном производстве. В последнее время требования к определению химического состава вещества еще более ужесточились: многие сферы
производственной и научной деятельности требуют материалы определенной
«чистоты» – это требования точного, фиксированного состава, а также жесткого ограничения на наличие примесей инородных веществ.
Химические методы применяются для определения содержания вредных
примесей. Они включают в себя методы качественного и количественного
анализа.
Качественный анализ показывает только присутствие или отсутствие искомого вещества в исследуемом образце. Количественный анализ позволяет установить количественное содержание вещества в исследуемом образце.4
Исследование химического состава, механических свойств и структуры
основного металла и сварных соединений элементов конструкций выполняется
в случае необходимости, для установления их соответствия требованиям нормативно-технических документов, а также с целью уточнения влияния эксплуатационных факторов на структуру и свойства металла.
Определение химического состава материала исследуемых деталей производится химическим или спектральным анализом, а иногда и тем и другим
способом вместе. Задачей анализа является определение химического состава
материала с целью установления марки материала и ее соответствия техническим условиям при изготовлении деталей.
Химический анализ по сравнению со спектральным анализом дает большую точность при значительном (5–10 %) содержании элементов в сплаве.
Для производства высококачественного промышленного оборудования и
изделий необходимо постоянно проводить контроль качества применяемых материалов. Качество внутренней структуры металлов и сварных соединений
проверяют, используя методы современной металлографии.
Металлография – метод исследования и контроля металлических материалов. Особенное внимание привлекает металлография как наука о кристаллической структуре металлов и сплавов, видимой невооруженным глазом и с помощью микроскопа, которая является наиболее информативной и определяет
необходимость проведения дальнейшего контроля продукции.
Металлография занимается выявлением и оценкой внутреннего состава
металлов и их сплавов. Именно они являются главной базой современной техники. Необходимость постоянного совершенствования и разработки новых материалов привела к тому, что металлография стала более востребованной и актуальной в современной промышленности.
Металлография исследует закономерности образования структуры металла, изучает его макроструктуру и микроструктуру, атомно-кристаллическое
строение, влияние структуры на механические, электрические, магнитные и
другие свойства. Металлография позволяет устанавливать взаимосвязь между5
структурой и свойствами металлических материалов. Устанавливая закономерности образования структуры, металлография прогнозирует свойства новых
сплавов.
Макроструктуру металлов и сплавов в металлографии наблюдают невооружѐнным глазом либо при небольшом увеличении (в 30–40 раз). Макроструктура характеризуется формой и расположением крупных кристаллитов (зѐрен),
наличием и расположением различных дефектов металлов, распределением
примесей и неметаллических включений.
Исследования микроструктуры в металлографии производят с помощью
светового или электронного микроскопов.
Качество, надежность, долговечность изделия в большой степени зависят
от состава использованного сплава. Малейшее отклонение от заданного химического состава может привести к негативному изменению свойств. Особая
опасность заключается в том, что данное отклонение может быть визуально незаметным и как следствие неопределимым без специальных приборов. Человеческие органы чувств не дают возможности проанализировать такие параметры
металла, как его состав или марку используемого сплава.
Чтобы лучше подобрать металлы для сплава, необходимы знания типов
их строения и элементарного состава. С этой целью на современном производстве используется спектральный анализ металлов, обеспечивающий точное и
быстрое изучение химического состава материалов. В основе такого анализа
лежит высокоточное исследование спектров состава изделий, он является количественным и качественным определением молекулярного состава на физикохимическом уровне.
Определение присутствия в спектре характерных линий в испытуемом
образце тех или других элементов является качественным анализом, а процесс
измерения интенсивности линий испытуемых элементов проводят количественным анализом.6
В промышленности спектральный анализ позволяет контролировать составы сплавов и примесей, вводимых в металлы для получения материалов с
заданными свойствами.
На сегодняшний день спектральный анализ самый эффективный и информативный, позволяющий оперативно определить провести вид исследования элементного состава металла. Такое исследование очень важно для качественного определения свойств сырья, образцов готовой продукции и отходов.
Для проведения качественного анализа свойств, применяемых материалов
и изготовляемой продукции необходимо применение хорошо оснащенной
лаборатории.

Купить